Кулачковые катки отличаются от гладких тем, что на своей поверхности имеют кулачки. Их устраивают прицепными, полуприцепными и самоходными. 
Прицепные обычно работают в сцепке, состоящей из 2-3-х катков. Полуприцепные и прицепные кулачковые катки выполняются на базе одноосных колесных тягачей. Это позволяет иметь каткам такого типа большую маневренность, т.к. относительный поворот прицепного устройства составляет 90º. Для работы с такими катками применяются тягачи мощностью 100-120 кВт. Самоходные катки устраивают на базе двухосных колесных тягачей. Как правило они четырехвальцовые. Сила тяжести таких катков достигает 200-250 кН. 
Кулачковые катки эффективны при уплотнении только связных грунтов. При работе на несвязных грунтах вследствие высоких напряжений возникает интенсивное перемещение грунта из-под кулачков в стороны и вверх.

 

 

Форма кулачков существующих катков весьма разнообразна. Однако, она должна выбираться такой, чтобы при перекатывании обеспечивались одинаковые максимальные напряжения во всех точках укатываемой поверхности, а налипание грунта на кулачки должно быть сведено к минимуму.

При работе кулачки врезаются в уплотняемый грунт, расположенный ниже плоскости погружения кулачков, а верхняя часть при этом разрыхляется. Эта верхняя часть слоя (толщиной 4-7 см) может быть уплотнена после отсыпки поверх ее нового слоя грунта или же укаткой гладкими вальцами.
Процесс уплотнения грунта кулачковыми катками идет не сверху вниз, как при работе с гладкими вальцами, а снизу вверх. При первом проходе, когда грунт еще рыхлый, кулачки полностью погружаются в грунт и в результате в контакт с грунтом входит также и валец катка. Под каждым кулачком образуются уплотненные ядра, которые при правильном выборе толщины уплотняемого слоя упираются в его основание. Пластическое течение грунта из-под кулачков в стороны способствует уплотнению масс грунта, которые расположены между кулачками. Эти массы грунта продолжают уплотняться при каждом последующем проходе катка. В результате при каждом новом проходе глубина погружения кулачков в грунт снижается и каток опирается на грунт только через поверхность кулачков, достигая таким образом больших значений удельного давления на грунт.
Кулачковые катки в зависимости от расчетных контактных давлений (МПа) разделяют на три типа:
легкие 0,4-2
средние 2-4
тяжелые 4-10
Число кулачков на вальце катка должно быть возможно большим, что снизит необходимое число проходов. Вместе с тем большое их количество увеличивает массу катка и налипание грунта. Поэтому, например, для эффективной работы катки легких и средних и средних катков (с опорной поверхностью кулачков 20-40 см2) необходимо, чтобы на 1 м2 поверхности вальца было 20-25 кулачков. Располагаются кулачки, как правило, в шахматном порядке.